27. Расчет подшипников качения на статическую грузоподъемность

Различают подбор подшипников по динамической грузоподъёмности для предупреждения усталостного выкрашивания, по статической грузоподъёмности для предупреждения остаточных деформаций.

Нагрузка растёт с уменьшением ресурса и теоретически не имеет ограничения. Практически нагрузка ограничена потерей статической прочности, или так называемой статической грузоподъёмностью.

Статическую грузоподъёмность используют для подбора подшипников при малых частотах вращения n<1мин-1, когда число циклов нагружений мало и не вызывает усталостных разрушений, а также для проверки подшипников, рассчитанных по динамической грузоподъёмности.

Условие проверки и подбора: P0<=C0, где Р0- эквивалентная статическая нагрузка, С0 – статическая грузоподъёмность.

Под статической грузоподъёмностью понимают такую статическую нагрузку, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения.

28. Расчет подшипников качения по динамической грузоподъемности

Различают подбор подшипников по дин грузоподъёмности для предупреждения усталостного выкрашивания, по стат грузоподъёмности для предупреждения ост деф.

Выбор подшипников по динамической грузоподъёмности С по заданному ресурсу или долговечности выполняют при частоте вращения n>=10 мин-1.

Условие подбора: С(потребная)<=С(паспортная).

Паспортная динамическая грузоподъёмность С – такая постоянная нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение 1 млн. оборотов без появления признаков усталости не менее чем у 90% из определённого числа подшипников, подвергающихся испытанию.

р– зависит от тела качения (3 для шариковых, 10/3 для роликовых)

29. Соединения с натягом и их расчет (самостоятельно). Общие сведения.

Соединение двух деталей можно осуществить без применения болтов, шпонок, сварных швов и т.д., для этого достаточно при сборке запрессовать одну деталь в другую (рис. 5.1.). При этом диаметр охватываемой детали (вала) делают больше, чем диаметр отверстия охватывающей детали (втулки).

Натягом называют положительную разность диаметров вала и отверстия: (измеряется в мкм). В месте соединения детали упруго деформируются - диаметр посадочных (контактирующих) поверхностей становится общим , на поверхностях деталей возникает контактное давление и соответствующие ему силы трения. Силы трения обеспечивают неподвижность соединения и позволяют воспринимать вращающий момент, осевую силу и изгибающий момент.

Нагрузочная способность соединения зависит от величины натяга, который в свою очередь зависит от величины нагрузки.

С помощью натяга можно осуществлять сборку не только цилиндрических деталей, но и призматических и конических.

Соединения с натягом применяют для установки на валы и оси зубчатых колес, шкивов, звездочек, маховиков, подшипников качения и т.д., используют при изготовлении составных коленчатых валов, червячных колес и др.

Соединения деталей с натягом относят к неразъемным соединениям условно, т.к. они допускают ограниченное число разборок и новых сборок.

Достоинства соединений с натягом:

- простота конструкции;

- хорошее восприятие больших статических и динамических нагрузок;

- хорошее центрирование соединяемых деталей;

- возможность разборки соединений (ограниченно).

Недостатки соединений с натягом:

- сложность разборки;

- возможность уменьшения натяга соединяемых деталей и повреждения их посадочных поверхностей при сборке (запрессовке), а вследствие этого – требование повышенной точности изготовления посадочных поверхностей (например, пониженная шероховатость);

- высокая концентрация напряжений у краев отверстия втулки.

По способу сборки различают соединения с натягом выполненные:

- прессованием;

- температурным деформированием (нагревом втулки либо охлаждением вала).

Прессование – достаточно распространенный и несложный способ сборки, выполняемый на прессах; однако, у данного метода есть недостатки: смятие и частичное срезание (шабровка) шероховатостей посадочных поверхностей (а, следовательно, уменьшение натяга), возникновение неравномерных деформаций деталей по длине контакта и повреждений их торцов. Срезание и смятие шероховатостей приводят к ослаблению прочности соединения до 1,5 раз по сравнению с соединением выполненным температурным деформированием.

Сборку температурным деформированием выполняют с предварительным нагревом охватывающей (втулки) или с охлаждением охватываемой детали (вала). Температура нагрева должна быть ниже температуры низкого отпуска, чтобы не происходило структурных изменений в металле, т.е. изменений физико-механических свойств материала (для сталей - , для бронз - ). Для охлаждения вала используют твердую углекислоту или жидкий воздух ).